I polisaccaridi sono polimeri formati dall’unione di numerosi monosaccaridi. Si tratta di sostanze poco solubili in acqua, o insolubili, e prive di sapore dolce.
Dal punto di vista alimentare i tre polisaccaridi più interessanti sono: l’amido, il glicogeno e la cellulosa. Tutt’e tre queste molecole sono omopolisaccaridi (ossia sono costituite da un solo tipo di monomero, il glucosio).
L’amido è il principale polisaccaride sintetizzato come riserva energetica dalle piante, e nell’alimentazione umana è utilizzato a scopo energetico: nella dieta umana, infatti, costituisce la componente più rilevante di molti prodotti derivati dalla macinazione del grano, quali il pane e la pasta.
L’amido è una struttura complessa che deriva dall’unione di due polimeri del glucosio: l’amilosio e l’amilopectina. L’amilosio costituisce circa il 20% dell’intera molecola di amido, rappresenta la frazione solubile in acqua e ha una struttura lineare. L’amilopectina è invece insolubile in acqua e ha una struttura ramificata.
In acqua calda i granuli di amido si rigonfiano fino a scoppiare e formare una soluzione colloidale, ossia di consistenza gelatinosa, chiamata salda d’amido. L’amido è pertanto utilizzato dalle industrie alimentari come addensante.
L’amido di mais è il prodotto commercialmente più economico e diffuso, dal quale si può ricavare anche lo sciroppo di glucosio.
Come mai solo i semi di mais scoppiano diventando pop-corn? Il motivo di questo comportamento dipende dal pericarpo del mais. Infatti l’involucro esterno di questi chicchi è molto resistente e trasmette in modo efficace il calore.
Quando i semi di mais vengono riscaldati, l’acqua presente all’interno del germe si trasforma in vapore, che non riesce a fuoriuscire dal guscio duro del pericarpo, e penetra nell’endosperma, costituito principalmente da amido.
Quando la pressione interna raggiunge il valore di 9 atmosfere, il pericarpo esplode liberando di colpo l’amido in tipici fiocchi bianchi.
Il glicogeno costituisce un importante materiale di riserva energetica per gli animali. Si tratta di un polimero di molecole di glucosio con struttura ramificata, simile all’amilopectina presente nei vegetali, ma ancora più ramificato. La maggior parte si trova nei muscoli, la restante nel fegato.
Il glicogeno presente nel fegato riveste un ruolo fondamentale per il mantenimento del livello di glicemia (ossia la concentrazione del glucosio nel sangue). Quando nel sangue c’è un eccesso di glucosio, il fegato (stimolato dall’ormone insulina) lo assorbe e lo immagazzina polimerizzandolo in forma di glicogeno (glicogenosintesi). Viceversa, quando la quantità di glucosio nel sangue si abbassa, il fegato scinde il glicogeno che ha accumulato liberando singole molecole di glucosio (glicogenolisi). Il glicogeno accumulato nei muscoli rappresenta invece una fonte di energia immediatamente disponibile per la contrazione.
Dal punto di vista alimentare il glicogeno riveste scarsa importanza. Infatti, il glicogeno presente nei muscoli degli animali si trasforma in acido lattico poco dopo la macellazione, dunque non viene assunto direttamente attraverso la nutrizione.
La cellulosa è la principale componente strutturale della parete delle cellule vegetali. La si trova in abbondanza nella frutta, nella verdura e nelle farine integrali, dove è generalmente associata a molecole di emicellulosa e lignina a formare la cosiddetta fibra vegetale.
Dal punto di vista chimico la cellulosa è un omopolisaccaride costituito da migliaia di unità di glucosio unite da un legame β-glicosidico. È insolubile in acqua e ha proprietà igroscopiche. Se viene completamente scomposta la cellulosa dà luogo a monomeri di glucosio, se invece è idrolizzata solo in parte genera molecole di cellobiosio, un disaccaride costituito da due molecole di glucosio.
A differenza di quanto accade con l’amido (che è costituito da legami α-glicosidici), l’organismo umano non possiede enzimi in grado di spezzare questo tipo di legame e dunque la cellulosa attraversa il sistema digerente senza essere digerita e assorbita.
La cellulosa si trova spesso associata a emicellulosa e lignina, a formare la cosiddetta fibra alimentare insolubile.
La fibra alimentare è pressoché priva di calorie e viene espulsa con le feci. Tuttavia riveste una certa importanza nutrizionale per la sua grande capacità di legare acqua e di rigonfiarsi, aumentando il volume delle feci. Ciò facilita i movimenti dell’intestino e limita l’accumulo di residui della digestione con effetto protettivo antitumorale.
L’importanza della fibra è stata rivalutata negli ultimi anni e a questo si deve l’aumento del consumo di alimenti che ne sono naturalmente ricchi.
I polialcoli (o polioli) sono glucidi che vengono normalmente impiegati nell’industria; in natura si trovano soltanto in piccole quantità nella frutta, ma è possibile ottenerli artificialmente a partire dai monosaccaridi. Essendo metabolizzati solo in minima parte, hanno il vantaggio di influenzare in modo trascurabile la glicemia, di apportare meno calorie, e di non favorire le carie; per questo vengono utilizzati nei prodotti per diabetici e come dolcificanti nelle caramelle.
I polialcoli più importanti sono il sorbitolo, il mannitolo il maltitolo e lo xilitolo.
Per sostituire il saccarosio in alimenti e bevande l’industria alimentare impiega anche sostanze artificiali, chiamate edulcoranti sintetici, dall’effetto dolcificante molto intenso. Il loro potere edulcorante può essere centinaia di volte superiore rispetto a quello del saccarosio, dunque tali sostanze garantiscono dolcificazione anche quando sono utilizzate in minima quantità, con evidenti vantaggi pratici e commerciali. Le persone affette da diabete, per esempio, utilizzano spesso gli edulcoranti al posto del saccarosio per limitare i picchi glicemici.
Nel mondo scientifico è animata la discussione sulla loro sicurezza per la salute umana. Per questo motivo l’Unione Europea, pur autorizzandone l’impiego, consiglia di limitarne l’assunzione alla quantità massima consentita stabilita per ognuno di essi.
Gli edulcoranti più usati in Italia sono saccarina, aspartame, acesulfame K e ciclamati, questi ultimi sottoposti a particolari restrizioni.
La Stevia rebaudiana è un arbusto che cresce spontaneamente in Paraguay, Brasile e Argentina e che oggi viene coltivato anche in Canada, Asia ed Europa.
Dalle foglie di questa pianta si estraggono particolari composti edulcoranti, chiamati steviol glicosidi. Il più importante tra essi è lo stevioside, un edulcorante che può essere utile a chi soffre di obesità, diabete e carie dentale. Come accade per molti altri edulcoranti, l’uso dei glicosidi steviolitici è autorizzato dall’EFSA (l’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare), che tuttavia ne indica una dose giornaliera massima consentita, pari a 4 mg per kg di peso corporeo. Un inconveniente è che il suo sapore, molto simile a quello della liquirizia, tende a modificare il sapore degli alimenti a cui viene aggiunto.
I glucidi svolgono più ruoli all’interno dell’organismo umano. In particolare, le loro funzioni sono di tipo energetico, strutturale, protettivo e di riserva.
Ecco perché, pur costituendo una percentuale quantitativamente minima del nostro corpo, i glucidi forniscono un apporto fondamentale alla nostra alimentazione.
I LARN (vedi Unità 8, L’energia degli alimenti, p. 231) raccomandano un’assunzione giornaliera di glucidi compresa fra il 45 e il 60% del fabbisogno energetico totale (FET); all’interno di questo range, però, solo il 10-12% dovrebbe essere costituito da zuccheri semplici, il che rappresenta in media 2,6 g di glucidi per ogni kg di peso corporeo (tale valore può salire a 3,2 g/kg per chi svolge attività fisica sostenuta).
I LARN (Livelli di Assunzione di Riferimento di Nutrienti ed energia per la popolazione italiana), elaborati dalla Società Italiana di Nutrizione Umana (SINU), sono i dati relativi al fabbisogno quotidiano di nutrienti riferiti a una fascia di popolazione adulta e in buone condizioni di salute.
I dati a cui si rimanda in questo volume sono quelli aggiornati nella IV revisione dei LARN dell’ottobre 2014.
Una grave carenza di glucidi nell’alimentazione determina l’insorgere di problemi molto seri per la salute umana. In particolare, causa chetosi e marasma.
Il consumo eccessivo di glucidi può portare a varie conseguenze negative per la salute. In particolare, può determinare l’insorgenza di:
Sapere di alimentazione
Corso di Scienza degli alimenti per il primo biennio